Информация

Семейство буковых (Fagaceae) — од­но из наиболее распространенных в ми­ре семейств двудольных листопадных и вечнозеленых деревьев, реже кустарни­ков. В семействе 8 родов и около 1000 ви­дов. Наиболее известны в Северном полу­шарии 3 вида — бук, дуб и каштан. Все они — ценные лесообразующие и горно­укрепляющие породы. Возникновение этого семейства относят к последнему периоду мезозоя, а широкое распростра­нение его виды получили в кайнозое (примерно 67 млн лет назад). После окончания ледникового периода они вернулись в Европу в течение 4500 лет.

Бук (Fagus) — второй по распростра­ненности и ценности для человека род семейства буковых после дуба. Это одно­домные листопадные деревья, стройные, колонновидные, высотой 45-50 м, диа­метром ствола до 2 м. Крона широкоци­линдрическая или яйцевидная. Кора гладкая, серая, с возрастом твердеет и становится ломкой. В лесных насаждениях стволы из-за развития на них лишай­ников приобретают характерную пятни­стость. Корневая система у 15-20-летних деревьев утрачивает явно выраженный стержневой корень и становится поверх­ностной. В вегетационный период бук потребляет до 400 л воды в день. Ежед­невно он выделяет в атмосферу до 5 кг кислорода и поглощает до 6 кг углекис­лого газа. Таким образом, бук очищает до 20 м³ воздуха ежедневно. Листья эллип­тические, снизу опушенные, летом име­ют темно-зеленую окраску, осенью ста­новятся соломенно-желтыми или брон­зовыми. Количество листьев в кроне для растений старше 100 лет — 200 тысяч. Та­кой бук накрывает площадь до 100 м². Цвет­ки раздельнополые: мужские — в головча­тых соцветиях, свисающих на длинных ножках, женские — в двухцветковых соцве­тиях, в верхних частях побегов. Цветение начинается одновременно с распусканием листьев, цветки опыляются ветром. Плод — трехгранный орешек, с тонкой деревяни­стой оболочкой, в одревесневшей плюске. Ядра маслянистые (до 50% масла). Плодоношение на­ступает у от­дельно расту­щих деревьев в 20-40 лет, в лес­ных насаждениях — в 60-80 лет. Наиболее обильное плодоношение наблю­дается в 150-200 лет.

Буки растут до 350 лет, наиболее интенсивно — в возрасте 40-100 лет. Про­должительность жизни — свыше 500 лет. Относится к ветроустойчивым породам.

Во внетропических областях Северно­го полушария встречаются  10 видов, большинство из которых распростране­но в Средиземноморье. Ареал бука многократно разорванный. В России ветречается два вида и только на Кавказе, а также в значительно меньших количе­ствах   в   Калининградской   области. В ближнем зарубежье в промышленных объемах заготавливается в Украине (Карпаты и Прикарпатские области, Крым, где он является одной из важнейших лесообразующих пород, и заметно меньше в Молдове. Образует чистые и смешан­ные с другими лиственными и хвойными породами насаждения. Чаще всего встре­чается вместе с грабом, дубом, кленом, пихтой, липой, черешней.

Четыре вида бука интродуцированы в Рос­сии, в основном в Ка­лининградской и Ле­нинградской областях:бук крупнолистный, или американский (F. grandifolia) с красно-бурой окраской листьев осенью; бук Зибольда (F. siboldii) из Японии; бук Энглера (F. engleriana) и бук длинночерешко-вый (F. longipetiolata) из Китая.

Буковые леса (букняки) — насаждения с преобладанием бука в древостоях. Эти ле­са распространены в странах Западной Европы и в южных районах Скандинавии, на востоке Балканского полуострова, в северной части Турции и Ирана, в США, Японии и Китае. В лесах Западной Европы и Скандинавии преобладает бук лесной (европейский), в Турции, Иране, на Балканском п-ве — бук восточный, в США — бук крупнолистный, в Японии — бук японский и бук городчатый (Зиболь-да), в Китае — бук длинночерешковый, бук Энглера. В горах Карпат, Крыма и Кав­каза буковые леса занимают около 2,5 млн га, в том числе на территории России — 0,6 млн га. На Кавказе чистые буковые леса формируются из бука вос­точного, смешанные — из бука и ели вос­точной, пихты кавказской, дубов (череш-чатого, скального, иберийского и Гартви-са), граба кавказского, различных видов клена, ясеня и других пород.

Буковые леса сосредоточены в горных районах, где встречаются в различных высотных поясах. На богатых буроземах запас древесины буковых лесов достига­ет 1000 м³/га. Наивысшую продуктив­ность имеют буково-пихтовые леса. В Карпатах запасы достигают 1100 м'/га, на Кавказе (Адыгея) — 1300-1500 м³/га. Однако в последнее время практически бесконтрольная вырубка ценных пород существенно истощила запасы бука в Адыгее. Буковые леса семенного проис­хождения в наиболее благоприятных ус­ловиях произрастания являются объек­том высокоствольного хозяйства. Цель этого хозяйства — выращивание крупно­мерных деревьев для получения наибо­лее ценной деловой древесины.

Наиболее распространенные типы произрастания на Кавказе — влажные и свежие бучины и субучины (букняк раз-нотравно-ожиновый, мертвопокровный, овсяницевый, ясменниковый, папорот­никовый, азалиевый, лавровишневый, ро­додендроновый и букняк скалистых склонов).

Происхождение буковых лесов, как правило, семенное, что объясняется био­логическими особенностями бука как те­невыносливой породы, хорошо возобно­вляемой под материнским пологом. На­пример, в свежих и влажных трудовых ус­ловиях произрастания (груд — участок лесных почв с наивысшим плодородием) на Кавказе количество букового подрос­та разного возраста составляет от 0,2 до 10 Тыс. штук на гектар. Наиболее интен­сивно происходит возобновление бука при полноте насаждений 0,6.

Умеренное изреживание высокополнотных насаждений обычно приводит к резкой интенсификации возобновительных процессов. И, наоборот, варварское ис­требление буковых лесов приводит к засе­лению вырубок малоценными породами деревьев и постепенному исчезновению буковых лесов, При неистощительном ле­сопользовании проводятся семенно-лесо-сечные, группово-выборочные (в два-три приема) и добровольно-выборочные руб­ки. Возраст рубки в горных буковых лесах I  группы установлен 120-140 лет, в лесах II  группы — 100-120 лет.

Характер естественного возобновле­ния обусловил разновозрастность буко­вых лесов. На Кавказе возрастной диапа­зон в древостоях не­нарушенных буковых лесов составляет око­ло 420 лет, причем преобладают циклич­но разновозрастные леса. После семенно-лесосечных рубок формируются относи­тельно одновозрастные буковые леса, ко­торые по продуктив­ности не уступают разновозрастным.

Буковые леса, по­крывая склоны гор, вы­полняют важную поч­возащитную, водорегу­лирующую, водозащит­ную и природоохранную роль. Для выра­щивания устойчивых высокопродуктив­ных буковых лесов с молодого возраста проводят рубки ухода. Интенсивность та­ких рубок средняя, с вырубкой запаса дре­весины не более 10-25%.

 

Разработана технология искусственного возобновления бука. Однако лесные куль­туры создаются редко в связи с хорошим естественным возобновлением (при неистощительном лесопользовании). Обычно это частичные лесные культуры, создавае­мые в дополнение к естественному возоб­новлению путем посадки двух-, трехлетних сеянцев. Здесь важен селекционный под­ход: использование семян с плюсовых де­ревьев и плюсовых насаждений и отбор для посадки лучших сеянцев.

Размножают бук посадкой сеянцев или посевом семян, декоративные формы — отводками, прививкой и летними черен­ками (трудно укореняются). Кроме се­менного размножения в молодом возрас­те все виды бука размножаются порос­лью от пня, корневые отпрыски дают лишь некоторые виды.

В СССР проводилась большая селекци­онная работа в основном с буком лесным, восточным и отчасти крымским. У бука лесного выделена подольская разновид­ность, отличающаяся устойчивостью к морозам и засухе. У бука восточного (в связи с выраженной высотной поясно­стью) установлены три климатические формы: кубанская, терская и дагестанская. Различа­ются они сроками про­хождения фенологиче­ских фаз, скоростью роста, устойчивостью к экологическим факто­рам и вредителям. У этого вида выделены также каповая форма и форма с трещиноватой корой — более устой­чивая к некрознораковым заболеваниям и с лучшим качеством дре­весины. При выращивании лесных культур бука учитывают происхо­ждение семян (разница в высотной пояс­ности между местом их сбора и лесокультурной площадью не должна превышать 300 м). Сеянцы выращивают предпочти­тельно на горнолесных среднегумусиро-ванных суглинистых почвах. Семена собирают в октябре-ноябре. Посев про­водят либо осенью свежесобранными се­менами, либо весной — стратифициро­ванными и протравленными семенами. Возможны и зимние посевы в период длительных оттепелей. Для профилакти­ки фитофтороза поверхность почвы тщательно планируют, сеют на грядах. Способ посева — ленточный трехстроч­ный. Осенние и зимние посевы мульчи­руют опилками. В сухую, жаркую погоду всходы притеняют. У сеянцев 1,5-2-ме­сячного возраста подрезают корни на глубине 15-18 см от поверхности почвы, чтобы вызвать их более сильное ветвле­ние. Посевы и сеянцы необходимо защищать от грызунов. В течение лета прово­дят несколько прополок с рыхлением почвы. Сеянцы выращивают один-два года. С 1 га получают 300-350 тыс. сеян­цев. В качестве укрупненного посадочно­го материала выращивают трех-, четы­рехлетние сеянцы и саженцы. Выкапыва­ют посадочный материал главным обра­зом весной. Осенью выкапывают сеянцы и саженцы для посадки в горных районах на площадях, расположенных выше пи­томника. Сразу после того, как посадоч­ный материал выкопали, его везут на ме­сто посадки и прикапывают, зимой укры­вают снегом и защищают от грызунов.

Лесные культуры целесообразны на достаточно богатых, свежих и влажных почвах. Бук часто вводят в подпологовые культуры после постепенных рубок. На открытых площадях создают (преимуще­ственно посадкой, реже посевом) сме­шанные культуры, так как бук сильно по­вреждается заморозками в молодом воз­расте. Под частичные культуры на выруб­ках почву обрабатывают поперек склона полосами (сплошными или прерывисты­ми), на крутых склонах делают террасы. Высаживают сеянцы ранней весной сра­зу после таяния снега. Проводят также осенние и зимние (в период длительных оттепелей) посадки. В первые годы бук растет медленно, при редком стоянии начинает активно куститься. Этим объяс­няется необходимость густых культур, а также тем, что в густых посадках проис­ходит смыкание крон и затенение почвы. Густота частичных культур — 4-6 тыс. се­янцев на 1 га (в зависимости от количе­ства надежного подроста), в высокогор­ных лесах ее увеличивают до 7 тыс. Густо­та сплошных культур — 7-8 тыс. сеянцев на 1 га. При посадке саженцев густоту иногда снижают. В первые годы агротех­нические работы проводят достаточно часто. В культурах после постепенных рубок при сомкнутости 0,1-0,2, а также при посадке саженцев число их может быть снижено. В дальнейшем должны проводиться лесоводственные меропри­ятия (рубки осветления, прочистки), обеспечивающие преобладание бука в составе насаждения.

 

Возбудителями болезней деревьев яв­ляются бактерии, нематоды и грибы. Бактериальные болезни (бактериозы) бука: бактериальные гнили (нектриозы и мокрый рак) — инфекционные заболева­ния. Наиболее часто встречается водянка, или мокрый рак: на коре ветвей и побе­гов появляются мокнущие пятна, затем пораженные участки вдавливаются, кора на них отмирает и растрескивается. Из трещин вытекает желто-бурая жидкость. Древесина становится красновато-ко­ричневой. Больные деревья имеют изре-женную крону. Образующиеся на них мелкие, с водянистыми пятнами листья рано желтеют и опадают. Молодые побе­ги засыхают. Имеются данные о связи за­болевания с поражением стволов узкоте-лой златкой.

Меры борьбы: санитарные рубки и рубки ухода, обрезка пораженных сучь­ев, уничтожение пораженных растений в питомниках, протравливание почвы, внедрение в почву бактерий-антагони­стов, внедрение в культуру устойчивых к заболеваниям видов и форм древесных пород.

Нематодные болезни вызываются па­разитическими нематодами, в большин­стве случаев проникающими в растение из почвы через корневую систему. Наи­более опасны для молодых растений, по­скольку вызывают замедление роста и гибель сеянцев и саженцев. Могут возни­кать в результате почвоутомления пи­томников (особенно при выращивании сеянцев в закрытом грунте). Меры борь­бы — комплексные агротехнические и лесохозяйственные мероприятия, полив растений только колодезной водой или водой из артезианских скважин, фумига­ция зараженной почвы, обработка семян УФ-лучами или в горячей воде (15 минут при +50"С).

Грибные болезни возникают из-за по­ражения различными грибами через по­врежденные покровы, раны на стволе и ветвях, сломанные ветки и морозные трещины. Грибными болезнями поражается и заготовленная древесина при ненадле­жащем хранении. Основными следствия­ми грибных болезней являются: развитие гнилей, общее ослабление растений, суховершинность, изреживание кроны, ги­бель молодых растений.

Из окрашивающих грибов наиболее часто у бука встречается кофейная тем-нина (иногда вместе с синевой), рас­пространяющаяся на срубленных брев­нах и непросохших пиломатериалах. Оптимальные условия для развития — температура +20...+27°С, влажность дре­весины — 30-80% и наличие в ней воз­духа (не менее 15% от объема).

Антракноз — болезнь, вызываемая оп­ределенным типом грибов (меланкониевые), проявляющаяся в основном потем­нением и изъязвлением пораженных тка­ней. Особенно большой вред наносит молодым растениям. Меры борьбы: вы­бор оптимального места под питомник, строгое выполнение агротехнических правил при подготовке почвы, посев здо­ровых, протравленных семян, химиче­ская обработка посевов и растений в пе­риод вегетации фунгицидами.

Некроз (встречается в основном в культурах), песталлоциоз (поражает саженцы) — так же, как и антракноз — за­болевания инфекционные. И основные меры борьбы с ними — санитарные руб­ки, обрезка пораженных ветвей и после­дующее их уничтожение, обработка хи­мическими препаратами ранней весной или после градобоя.

Молодые посадки бука часто страдают от фитофтороза.

Трутовики — в подавляющем большин­стве дереворазрушающие грибы. Наибо­лее опасны для бука: дубовая губка (вызы­вает большие потери заготовленной древесины), дубравный трутовик (вызывает корневую и комлевую гниль у живых де­ревьев), зимний трутовик, настоящий трутовик. Заражение ими происходит че­рез раны на стволе, обломанные ветви и морозные трещины. Однако трутовики иногда бывают полезны — есть среди них съедобные и те, которые используются для получения лекарственных средств. Древесина с начальной стадией пораже­ния некоторыми трутовиками (настоя­щим, кленовым) имеет красивый узорча­тый рисунок и применяется в токарном и столярном деле при изготовлении музы­кальных инструментов, шкатулок, сувени­ров, а также при отделке интерьеров.

Меры борьбы: своевременное проведе­ние рубок ухода и санитарных рубок, не­медленный вывоз заготовленной древе­сины или ее химическая защита, уничто­жение порубочных остатков, валежника и ветровалов.

Стволовые вредители бука: березовый рогохвост, грабовый и дубовый заболон-ник, дубовая бронзовая златка, дубовые пестрые усачи, дубовый малый усач, за­падный и дубовый непарный короед (бук поражают реже, чем дуб), сверлильщики.

 Меры борьбы: выборка свежезаселен­ных деревьев, очистка лесосек, защитные меры при хранении заготовленной дре­весины. При рубках ухода нужно не допу­скать резкого снижения полноты насаж­дений. Листья бука поражают кленовая стрельчатка, кольчатый коконопряд, краснохвост, монашенка. Их бабочки и гусеницы объедают листья, оставляя лишь срединную жилку. Кроме того, опасны майский и западный хрущи. Желудевая и буковая плодожорка пора­жает плоды (орешки) бука. Борются с ними в основном опрыскиванием и сбором кладок. Плоды уничтожаются также грызунами и птицами.

 

Бук — рассеяннососудистая безъяд­ровая спелодревесная порода. Древеси­на бука белая с желтоватым или крас­новатым оттенком. Годичные слои хо­рошо видны. Сердцевинные лучи ши­рокие, на радиальном разрезе они име­ют вид блестящих полосок, а на тан­генциальном — коричневых чечевичек, создающих характерный крапчатый рисунок. Старые деревья иногда имеют окрашенную в красно-коричневый цвет спелую древесину («красное яд­ро). Это не сказывается на качестве древесины, напротив, такие деревья особенно ценятся мастерами-красно­деревщиками, но встречаются они дос­таточно редко. Пропаренная особен­ным образом древесина бука принима­ет более ярко выраженную красно-ко­ричневую окраску.

 

Текстура. Бук имеет характерную бо­гатую структуру благодаря хорошо за­метным годичным слоям и развитой сис­теме сердцевинных лучей, окрашенных темнее, чем основная древесина.

Цвет древесины бука характеризуется следующими значениями параметров:

•    цветовой тон — 582,7 НМ;

•    чистота — 41,6%;

•    светлота — 35,0%.

Показатели макроструктуры. Бук от­носится к породам с высокой равношют-ностью. Число годичных слоев на 1 см поперечного разреза у бука лесного — 4,5 и процентное содержание поздней дре­весины — 30%.

Микронеровности, остающиеся после обработки поверхности древесины бука, как и многих других рассеяннососудистых пород, составляют 30-100 мкм, что при­мерно в два раза ниже, чем у дуба.

Физические свойства

Влажность и связанные с ней свой­ства. Свежесрубленная древесина бука имеет влажность около 80%. Максимальная влажность при водопоглощении — 120%.

Бук, как и дуб, относится к сильно усыхающим породам. Тангенциальная усушка ранней зоны годичного слоя со­ставляет для бука 11,4% (сосна — 6,7%; лиственница — 7,8%; дуб — 8,4%), позд­ней зоны — 11,8% (сосна — 7,5%; лист­венница - 9,4%; дуб - 9,8%).

Усредненные значения коэффициента усушки:

•   радиальный — 0,17;

•   тангенциальный — 0,32;

•   объемный — 0,47.

Древесина бука менее склонна к ко­роблению и растрескиванию в процессе сушки, чем древесина дуба.

Плотность. Бук относится к породам средней плотности. Среднее значение плотности древесины бука при стандарт­ной влажности (12%) — 680 кг/м', абсо­лютно сухой — 650 кг/м', базисная плот­ность — 560 кг/м⁵.

Воздухопроницаемость бука бо­лее чем на порядок превышает анало­гичные показатели древесины ядра дуба.

Механические свойства

По прочностным свойствам древесина бука практически не уступает дубу. При­ведем усредненные данные механиче­ских свойств (ГСССД) бука (стандартная влажность — 12%)-.

Предел прочности:

•   при статическом изгибе — 104 МПа;

•   при растяжении вдоль волокон -124 МПа;

•   при растяжении поперек волокон -| 12,5 МПа;

•  при сжатии вдоль волокон — 53 МПа;

•   при скалывании вдоль радиальной
плоскости — 12Д МПа.

Модуль упругости при статическом из­гибе - 14,1 ГПа.

Технологические и эксплуатационны свойства:

•    ударная вязкость — 7,6 кДж/м²;

•    твердость: торцовая — 65,1 Н/мм²; радиальная — 53,2 Н/мм²; тангенциальная — 49,5 Н/мм²;

•    микротвердость: ранняя зона — 57,0 МПа; сердцевинные лучи — 84,2 МПа;

•    ударная твердость — 0,96 Дж/см²;

•    износостойкость (истираемость): поперечный разрез — 0,10 мм;

радиальный — 0,17 мм;

тангенциальный — 0,14 мм.

Это сравнимо с показателями дуба, ясеня и лиственницы.

По длительной стойкости к деформаци­ям бук практически не уступает дубу, так же как по другому показателю — способ­ности удерживать крепления. Бук облада­ет, пожалуй, самой высокой способность к загибу, что широко использовалось при производстве гнутой мебели. По стойко­сти к гниению (биологическим поражени­ям) бук (спелую древесину) относят к сре-днестойким породам (он заметно уступает ядровой древесине сосны и тем более ду­ба), а заболонь — к малостойким. По евро­пейскому стандарту EN 350-2:1994 бук от­носится к нестойким породам (сосна — к умеренно стойким, дуб — к стойким). По принятой в России шкале стойкости (за единицу принята стойкость заболони ли­пы) бук имеет следующие показатели: спе­лая древесина — 3,3 (ядро дуба — 5,2), заболонь — 2,5 (заболонь ясеня — 4,6). Древесина бука по сравне­нию с дубовой легче и чаще по­ражается грибами, более активно поглощает влагу из воздуха. Это объясняет ограничения, накла­дываемые на применение бука для внешней отделки домов.

Древесина бука хорошо обра­батывается, прекрасно отделы­вается, принимает различные лакокрасочные материалы, мо­рилки и бейцы.

 

Древесина бука всегда ценилась ме­бельщиками за богатую текстуру и хоро­шую обрабатываемость. Однако наиболь­шую популярность обеспечил изделиям из бука австрийский мебельщик Михаэль Тонет. Его гнутый венский стул (стул №14), изготавливаемый в основном из бука, поставил рекорд, который вряд ли когда-нибудь будет побит. За период с конца XIX века до начала Первой миро­вой войны по всему миру было выпущено свыше 50 млн штук подобных стульев.

Элегантный буковый паркет придает комнате сдержанную и благородную ат­мосферу. Легкий розоватый оттенок вы­зывает ощущение тепла. Простая и бла­городная структура этого покрытия яв­ляется прекрасным завершением любых интерьеров. Буковый пол создает теп­лую, уютную атмосферу в любом окружении, свежем и современном или роскош­ном и элегантном. Буковый паркет явля­ется одним из самых популярных в Евро­пе благодаря простой и благородной структуре этого дерева. Правда, есть и особенности. Цветовая гамма древесины бука довольно разнообразна — от розо­вой до белой. Чтобы убрать эту разно­цветность и придать древесине более равномерный оттенок, а также сделать ее более стабильной, для бука нужна пред­варительная пропарка. Если этого не де­лать, фактура древесины будет очень пе­строй. По времени эта процедура зани­мает около трех суток.

Древесину бука мастера называют «ка­призной» или даже «нервной» из-за ее склонности активно поглощать влагу из атмосферы. Это требует особой защиты изделий из нее лаками и другими средс­твами.

Благодаря высокой износостойкости бук широко применяют для изготовления деревянных лестниц. Приятный теплый оттенок древесины бука является причи­ной того, что ее часто используют и для различных мелких изделий: ручек инстру­мента и т. д. Из бука получают прекрасный строганый шпон, особенно из крупных сортиментов, и применяют его для отдел­ки. Из бука делают также бочки (правда, реже, чем из дуба) в основном благодаря его прочности и способности легко гнуть­ся. Используется бук и для получения вы­сококачественного древесного угля и ряда продуктов лесной химии.